伤口敷料转让专利
申请号 : CN201410425998.X
文献号 : CN104225787B
文献日 : 2016-12-07
发明人 : 胡宗倩 , 彭瑞云 , 喻超 , 高亚兵 , 董霁 , 张静 , 姚斌伟
申请人 : 中国人民解放军军事医学科学院放射与辐射医学研究所
摘要 :
权利要求 :
1.一种伤口敷料,其特征在于,包括:
基材;
第一电极,所述第一电极形成在所述基材的上表面,并且所述第一电极为惰性电极或含有氧化剂的反应电极;以及第二电极,所述第二电极形成在所述基材的上表面,并且所述第二电极为含有还原剂的反应电极,其中,所述第一电极和所述第二电极相互不直接接触,并且在存在导电物质时,所述第一电极和所述第二电极之间能够产生电流,所述伤口敷料包括多个第一电极和多个第二电极,并且两个相邻的所述第二电极之间设置有至少一个所述第一电极,相邻的所述第一电极和所述第二电极之间的间隔为0.5~
2mm,
所述基材包括:
基层;
涂层,所述涂层形成于所述基层的上表面;
吸收层,所述吸收层形成于所述涂层的上表面;以及
衬底层,所述衬底层形成于所述吸收层的上表面,并且所述第一电极和所述第二电极形成在所述衬底层表面上,所述多个第一电极与所述多个第二电极间电位差总和为0.05~5V,电流总和为1~
100mA。
2.根据权利要求1所述的伤口敷料,其特征在于,所述导电物质为生理盐水、无菌药水或伤口渗出液。
3.根据权利要求2所述的伤口敷料,其特征在于,所述导电物质为无菌药水,所述无菌药水为医用酒精、医用双氧水、碘伏、红药水或紫药水。
4.根据权利要求1所述的伤口敷料,其特征在于,所述惰性电极含有银、金、铂和碳中的至少一种,所述氧化剂为氧化银、氟化银、氯化银、溴化银、碘化银、氧化铜、氟化铜、氯化铜、溴化铜和碘化铜中的至少一种,所述还原剂为锌、镁、铝、铁、铜中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的伤口敷料,其特征在于,所述衬底层含有刚性材料和柔性材料中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的伤口敷料,其特征在于,所述刚性材料为选自生物陶瓷、硅酸盐类玻璃、硼酸盐类玻璃和糖玻璃中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的伤口敷料,其特征在于,所述柔性材料为弹性体。
8.根据权利要求5所述的伤口敷料,其特征在于,所述柔性材料为选自丝绸、角蛋白、纤维素纤维、改性聚丙烯腈纤维、聚酰胺膜、聚酯膜、聚烯烃膜和聚乙烯醇膜中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的伤口敷料,其特征在于,所述衬底层进一步含有粘结剂和软化剂。
10.根据权利要求9所述的伤口敷料,其特征在于,所述粘结剂为选自聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、聚酰胺和树脂中的至少一种。
11.根据权利要求9所述的伤口敷料,其特征在于,所述软化剂为选自甘油、丙二醇、聚乙二醇、邻苯二甲酸酯衍生物和柠檬酸酯中的至少一种。
12.根据权利要求1所述的伤口敷料,其特征在于,所述第一电极和所述第二电极分别独立地为长方形、正方形、圆形、椭圆形或六边形,其中,所述第一电极和所述第二电极分别独立地为长方形时,所述长方形的长为10nm~10cm,所述长方形的宽为1nm~2mm。
13.根据权利要求1所述的伤口敷料,其特征在于,所述多个第一电极构成第一图案,所述多个第二电极构成第二图案,并且所述第一图案嵌套于所述第二图案中。
14.根据权利要求1所述的伤口敷料,其特征在于,进一步包括衬片层,所述衬片层形成于所述第一电极和所述第二电极的表面上,且适于在伤口敷料应用前保护所述涂层。
说明书 :
伤口敷料
技术领域
背景技术
应产生电生理活动,这些电生理活动一般局限于伤口边缘,由此产生的微电流为细胞迁移
提供了驱动力。综合已有参考文献发现,生理微电流治疗通过集中行为模式对伤口和疤痕
治疗具有如下优点:加速细胞再生、组织修复、加速皮肤屏障恢复(甚至在很低的电流下)、
改善血液循环、改善呼吸和减少疤痕等。
发明内容
的、健康的生物组织,并且价格低廉,适于社会推广。
生氧化还原反应,产生电流,从而达到治愈伤口的目的,同时该敷料不需要固定昂贵的电源
设备,从而使其成本显著降低,进而适于社会推广。
铜中的至少一种,所述还原剂为锌、镁、铝、铁、铜中的至少一种。由此,可以在不需要外部电
源存在情况下产生电流,从而达到治愈伤口的目的。
所述吸收层的上表面,并且所述第一电极和所述第二电极形成在所述衬底层表面上。由此,
可以使得该敷料与创面位置相对固定。
纤维、聚酰胺膜、聚酯膜、聚烯烃膜和聚乙烯醇膜中的至少一种。由此,可以使得衬底与创面
完好贴合。
合度。
1nm~2mm。由此,可以进一步提高伤口愈合度。
时产生稳定的微电流。
以有效保护涂层免受物理和/或环境损坏。
附图说明
具体实施方式
图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三
个等,除非另有明确具体的限定。
接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内
部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员
而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示
第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第
一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
极200和第二电极300,根据本发明的具体实施例,第一电极200可以形成在基材100的上表
面,并且第一电极200可以为惰性电极或含有氧化剂的反应电极,第二电极300可以形成在
基材100的上表面,并且第二电极300可以为含有还原剂的反应电极,根据本发明的具体示
例,第一电极200和第二电极300互相不直接接触,并且在存在导电物质时,第一电极200和
第二电极300之间能够产生电流。根据本发明的实施例,第一电极中的活性物质的具体类型
并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,如果为惰性电极,活性物质可以为银、金、铂和
碳中的至少一种;如果是反应电极,活性物质氧化剂可以为氧化银、氟化银、氯化银、溴化
银、碘化银、氧化铜、氟化铜、氯化铜、溴化铜和碘化铜中的至少一种。根据本发明的实施例,
第二电极中活性物质的具体类型并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,活性物质还
原剂可以为锌、镁、铝、铁、铜中的至少一种。根据本发明的实施例,导电物质的具体类型并
不受特别限制,根据本发明的具体实施例,导电物质可以为生理盐水、无菌药水或伤口渗出
液,根据本发明的具体示例,无菌药水可以为医用酒精、医用双氧水、碘伏、红药水或紫药
水。具体的,以生理盐水为例,在使用伤口敷料时,先将伤口敷料在浓度为0.9wt%的生理盐
水中浸一下,使得第一电极和第二电极间接接触,从而发生氧化还原反应,以氧化银为第一
电极,以锌为第二电极,其中,第一电极发生还原反应:O2+4e-+H2O=OH-,第二电极发生氧化
反应:Zn=Zn2++2e-,从而产生电流。发明人发现,通过使用惰性电极或含有氧化剂的第一电
极和含有还原剂的第二电极,当有导电物质存在时,异种电极之间发生氧化还原反应,产生
电流,从而可以实现对伤口的治愈,同时不需要固定电源设备,从而显著降低其成本,并提
高产品的便携性。
以形成于涂层120的上表面,衬底层140可以形成于吸收层130的上表面,并且第一电极200
和第二电极300可以形成在衬底层140的表面上。根据本发明的实施例,衬底层140的表面可
以是基本平面或非平面,并且第一电极200和第二电极300在整个衬底层140中物理分离,根
据本发明的具体实施例,第一电极200和第二电极300表面的相对位置可以略高于衬底层
140表面、略低于衬底层140表面或与衬底层140表面相平,具体的,第一电极和第二电极表
面与衬底层表面相对位置能使两种电极之间的电子和/或离子传导得以实现即可。
柔性材料中的至少一种,并且在使用时柔性材料可以与创面接触,由此使得该敷料能够和
创面完好贴合。根据本发明的实施例,刚性材料和柔性材料的具体类型并不受特别限制,根
据本发明的具体实施例,刚性材料可以为生物陶瓷、硅酸盐类玻璃、硼酸盐类玻璃和糖玻璃
中的至少一种,柔性材料可以为选自聚四氟乙烯、硅树脂、聚氨基甲酸乙酯泡沫、弹性体、合
成海绵、天然海绵、丝绸、角蛋白、纤维素纤维、人造丝、改性聚丙烯腈纤维、聚酰胺膜、聚酯
膜、聚烯烃膜和聚乙烯醇膜中的至少一种。
氯乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、聚酯、聚酰胺和树脂中的至少一种。根据本发明的实施例,
软化剂的具体类型并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,软化剂可以为选自甘油、丙
二醇、聚乙二醇、邻苯二甲酸酯衍生物、柠檬酸酯和表面活性剂中的至少一种。具体的,粘结
剂可以用于将第一和第二电极材料各组分与衬底表面粘接连接在一起,软化剂可以用于增
加第一和第二电极材料的柔软性和揉曲性。
边形,其中,长方形的长可以为10nm~10cm,长方形的宽为1nm~2mm,并且两种电极尺寸可
以有一个或多个维度。根据本发明的实施例,基材上可以设置有多个第一电极和多个第二
电极。根据本发明的实施例,多个第一电极和多个第二电极分布方式并不受特别限制,根据
本发明的具体实施例,两个相邻的第二电极之间可以设置有至少一个第一电极。根据本发
明的实施例,多个第一电极可以构成第一图案,多个第二电极可以构成第二图案,并且第一
图案可以嵌套于第二图案中。根据本发明的实施例,相邻的第一电极和第二电极之间的间
隔并不受特别限制,根据本发明的具体实施例,相邻的第一电极和第二电极之间的间隔可
以为0.5~2mm。发明人发现,如果第一电极和第二电极之间间隔距离过小,容易造成第一和
第二电极之间的短路;而如果间隔过大,敷料内部电阻增加,提供给创面的电场强度降低,
电流穿透创面的能力大大降低。由此,选择此间隔距离范围内,使得每个单电池在创面表面
可以建立约0.5~2V的电压,其提供的电场强度使电流具有穿透创面真皮和表皮的基本潜
力,穿透深度约0.5mm,从而实现对伤口的治愈。
~5V,电流总和可以为1~100mA。发明人发现,在此电压和电流范围内,模拟微电流不仅可
以驱动第一和第二电极活性物质(如,银和锌)在创面杀死细菌,而且该模拟微电流可以在
创面约0.5mm的深度内存在,促进对伤口愈合有关的嗜中性粒细胞、巨噬细胞和成纤维细胞
的在创面的趋化富集,诱导加速愈合过程,并且刺激该区域神经末梢,促进它们参与伤口愈
合。
极201、202与第二电极301相邻,称为电极子集,电极子集以外的其他电极也可以与第二电
极301相邻,并且相邻电极间距可以基本均匀或各不相同。当两种电极之间存在导电物质
时,为两种电极之间的电子和/或离子迁移提供了传输介质,使得氧化还原反应自动发生,
其中第一电极发生还原反应,第二电极发生氧化反应,从而产生电流。
消耗速率直至电极活性物质耗尽;两种电极的数目应能维持伤口敷料被激活后具有一个或
多个电流。其中,两种电极的活性物质在激活伤口敷料后被逐渐消耗,如果第一电极含活性
物质氧化银、第二电极含活性物质锌,伤口敷料被激活后,部分或全部锌在电势作用下逐渐
迁出各自的电极,导致两电极之间的电压逐渐降低为零。当第二电极活性物质耗尽或电压
显著降低时,两种电极之间的反应就会降低,甚至结束。另外,电极活性物质还可以对创面
治愈具有一定疗效,使其在某些情况下,即使两种电极之间的反应结束,该电极活性物质仍
可以起到维持治疗的作用。因此,含具有治疗效果活性物质的电极相应尺寸或浓度应在反
应停止后还能继续维持其效能。例如,第一种电极含大量银,第二种电极含大量锌,当电极
之间的氧化还原反应停止时,银还未被耗尽,仍具有相应的抗菌作用。
示出)分布于第一电极201、202和203与第二电极301和302之间时,两种电极之间发生氧化
还原反应,产生如图所示的电流。
池电流的集合可称为“多电池电流”电流横跨衬底表面,其电流密度可以基本均匀,也可以
有所变化。多电池的电流受相邻异种电极间距、电位差、导电材料电阻等因素影响。当这些
因素发生变化时,子电流会随时间发生变化。其中,异种电极间的电位差可以为0.05~
5.0V,电流可以为1~100mA,导电物质电阻一般从接近零到无穷大。当伤口敷料应用于创面
并被激活时,异种电极间的总电流为创面电流与导电材料电流之和。当创面电阻大于导电
材料电阻时,经过导电材料的电流可能多于经过创面的电流。因此,对于一定的导电材料,
其电阻可大于或小于创面的理想电阻,由此决定是否有更多或更少的电流流经创面。
302分别构成两个原电池。每个原电池含一个正极和一个负极,从而以化学势能的形式储存
能量。当导电物质位于一个原电池附近时,该导电物质可为各原电池单元之间提供电子和/
或离子传导介质,将化学势能释放为电能。因此,每组相邻异种电极可作为一个单独的原电
池,而多个相邻异种电极阵列可形成一个电池域,从而在衬底表面构成一个多电池阵列。
当存在导电物质时,伤口敷料被激活,从而通过电子传导和/或离子传导在电极之间产生电
流。伤口敷料将电流施加于创面时,第一电极和第二电极之间是电子传导,而两种电极和与
创面之间是离子传导。
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不
必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任
一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技
术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结
合和组合。
实施例进行变化、修改、替换和变型。